泥水平衡盾构施工技术教材
合集下载
3盾构泥水处理技术(李建华)3
Vers usine de traitement deboue To slurry treatment
plant
PMP
P.1.1
P P.1.i P M
M
P P.2.i P V22
V20
V19
V18
V21
PM P V24
P.3 V23
•
这个模式使隧道里的泥浆管道系统与地面系统处于完
全隔离的状态，但此时设在地面的分离厂和制备厂之间的
V08
V10
V11
V12
P
V14 P
V16 V15
V13 V 17
P P.2.1 P
M
FD
F
D
Depuis l'usine de production de boue From the bentonite plant
Vers usine de traitement de boue To slurry treatment
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。
泥水平衡盾构工作原理图
压缩空气 膨润土溶液 排浆管
泥水平衡原理
泥水加压式盾构工作面土体是依靠泥水压力对工作面 上的水压力发挥平衡作用以求得稳定。泥水压力主要是在 掘进中起支护作用。工作面任何一点的泥水压力总是大于 地下水压力，从而形成了一个向外的水力梯度，这是保持 工作面稳定的基本条件。
泥水平衡盾构施工技术教材-2022年学习资料
一、泥水盾构施工技术-1、原理-支护泥水在泥水盾构掘进中起着重要作用：-①在开挖面土体表面形成泥膜，泥膜厚 随渗透时-间增加而增加，从而有效提高渗透抵抗力。-②-支承、稳定正面开挖面土体。-③盾构借助泥水压力与正面 压产生泥水平衡效-果，有效支承正面土一、泥水盾构施工技术-1、原理-泥水系统的作用-①及时向开挖面密闭舱提供掘进施工需求的泥浆，-用优质膨润土 制的泥浆的比重、粘度等技术指-标必须满足在高透水砂层中形成泥膜和稳定开挖-面的要求；-②及时把切削土砂形成 混合泥浆输送到地面进行-分离和处理，再将回收的泥浆调整利用。-③泥水系统与盾构机的选型、掘进速度、地质条件 等紧密联系在一起的，不同的地质工况条件取决-了不同的泥水系统模式。
一、泥水盾构施工技术-2、适用条件-泥水盾构对硬岩也有较强的适应性：-1泥水盾构可以降低施工风险-2采用泥 盾构能使现场施工条件要求-降低：
一、泥水盾构施工技术-3、功能组成-泥水加压平衡盾构机主要由五大系统组成：-1盾构掘进系统；-2泥水加压和 环系统；-3控制系统；-4泥水分离处理系统；-5壁后注浆系统。
20世纪60年代英国隧道专家建议在隔舱板前用喷水“水力盾-构”，但水不能支护开挖面，无法阻止开挖面不停地流 。-与”一送泥管-置入式地山探查装置-乜卜真円保持装置-力夕-超音波式地山空同探查装置-P」”万-力今题助 -電勒機-了子一-提拌璃-可重川-排泥管
20世纪70年代日本的泥水盾构机
日本的大直径泥水平衡盾构机-8630-8520-1507-3030-2978-2512-4E司-B环-C环 850-2180-0020-图1中6260泥水平面式盾构机主体结构简图
盾构施工技术-现代盾构机主要分为土压平衡式、泥-水平衡式、硬岩式、复合式等类型。传统-的盾构施工法大多有赖 气压、降水、注-浆加固等措施来对付不稳定地层的局面-而泥水加压式盾构是用泥浆加压确保切削-面稳定，用管道输 代替轨道出土，加快-了-掘进速度，改善了劳动条件和施工环境-能较好地稳定开挖面和防止地表隆陷，成-为当今一 划时代的盾构新技术
泥水平衡盾构
17:30
24
盾构及掘进技术国家重点实验室
17:30
（2）带压进仓更换 ①普通带压进仓 盾构推进到选定地点停机，设定泥水仓内的压力，用压缩空气置换 泥水仓内的部分泥浆，使液位降到隔板密封仓门以下，与此同时人员进 入人仓，对人仓逐步加压，直至与泥水仓压力一致。之后，作业人员进 入泥水仓进行刀具检修更换作业。作业完成后，人员在人仓内减压，减 压结束后退出人仓。 缺点：作业效率低，作业人员有安全风险 ②饱和气体带压进仓 基本作业流程与普通带压进仓类似，不同之处是作业人员呼吸的是 混合气体（如氦氧混合气体），而不是空气，避免高压情况下呼吸普通 空气引起的“氮麻醉”现象，体内溶解的气体达到饱和状态后，作业人 员可以一直生活在人造高压环境中，直至工作完成，再减压即可，避免 普通带压进舱压力反复加减压，避免了患减压病的风险，也提高了作业 效率。
25
盾构及掘进技术国家重点实验室
17:30
饱和气体带压进舱作业流程
进入人员舱等待转运
作业人员在生活舱加压完成 后，进入转运舱
作业人员通过转运舱进 入生活舱休息
整个作业循环中，人员均处于高压环境，待完成带压 进舱作业后，人员一次减压出舱
作业人员 进入转运 舱
作业人员 转运至人 舱
作业人员完成作业后进 入人舱，等待转运
泥水平衡盾构
盾构及掘进技术国家重点实验室 2019年6月
盾构及掘进技术国家重点实验室
提纲
一 泥水平衡盾构概述 二 泥水平衡盾构组成 三 泥水平衡盾构地质适应性范围 四 泥水平衡盾构应用案例
2
盾构及掘进技术国家重点实验室
17:30
一 泥水平衡盾构简介
3
盾构及掘进技术国家重点实验室
17:30
盾构机操作与维护 课件 项目五 泥水盾构机的基本构造
1)盾尾润滑系统 盾尾润滑系统的作用是不断地泵送盾尾油脂到盾尾密封刷之 间形成的腔室里;在压力下,随着盾体的向前移动,油脂在密封 刷和管片之间形成一层油膜,在保持压力、防止水或其他物质 进入盾体的同时,也可以保证盾尾密封刷的寿命。
5.1 泥水盾构的基本构造
5.1.2泥水盾构的系统构成及主要构造 气动盾尾密封润滑油脂泵安装在后配套系统上,将油脂桶里的 油脂打到密封腔里。在盾尾区域,每个油脂腔都有油脂注入管。 在掘进期间油脂的注入是不间断的。 油脂分配阀可以通过时间和压力控制循环动作。时间可以在 控制面板上通过PLC预先设置。压力优先于时间,也就是说,一 旦达到预先设定的压力值,即转向下一个阀运作,不管时间是 否到达。润滑系统由控制室控制,有自动和人工两种模式。 如果润滑油脂罐空了,油脂泵会自动停止动作并发送一错误信 息到控制室。
5.1 泥水盾构的基本构造
5.1.2泥水盾构的系统构成及主要构造 3)逆冲洗模式 掘进模式下,当P2.1泵前方管路堵塞或气垫仓底部渣土滞排时, 使用逆冲洗模式进行疏通。本设计增加的逆冲洗排浆管能够实 现浆液排放,可实现持续逆向冲洗直至堵塞管路疏通。
5.1 泥水盾构的基本构造
此外,压缩空气具有反应速度快、填充速度快、容易实现远程 精确自动控制的特点,间接控制性泥水盾构可以更快速、更准 确地平衡压力,更有利于控制地表沉降。
5.1 泥水盾构的基本构造
5.1.2泥水盾构的系统构成及主要构造 下面以间接控制型泥水盾构为例,简要介绍泥水盾构的典型系 统构成。泥水盾构由以下五大系统构成: (1) 盾构掘进系统:一边利用刀盘挖掘整个开挖面,一边推进盾 构向前掘进。 (2) 泥水循环系统:将膨润土浆液送至开挖面,保持开挖面稳定, 并把泥水仓里的渣土通过管道以泥浆的形式泵送到地面处理厂 。 (3) 管片衬砌和物料运输系统:运输管片和其他材料,并把管片 安装到位、成形。
5.1 泥水盾构的基本构造
5.1.2泥水盾构的系统构成及主要构造 气动盾尾密封润滑油脂泵安装在后配套系统上,将油脂桶里的 油脂打到密封腔里。在盾尾区域,每个油脂腔都有油脂注入管。 在掘进期间油脂的注入是不间断的。 油脂分配阀可以通过时间和压力控制循环动作。时间可以在 控制面板上通过PLC预先设置。压力优先于时间,也就是说,一 旦达到预先设定的压力值,即转向下一个阀运作,不管时间是 否到达。润滑系统由控制室控制,有自动和人工两种模式。 如果润滑油脂罐空了,油脂泵会自动停止动作并发送一错误信 息到控制室。
5.1 泥水盾构的基本构造
5.1.2泥水盾构的系统构成及主要构造 3)逆冲洗模式 掘进模式下,当P2.1泵前方管路堵塞或气垫仓底部渣土滞排时, 使用逆冲洗模式进行疏通。本设计增加的逆冲洗排浆管能够实 现浆液排放,可实现持续逆向冲洗直至堵塞管路疏通。
5.1 泥水盾构的基本构造
此外,压缩空气具有反应速度快、填充速度快、容易实现远程 精确自动控制的特点,间接控制性泥水盾构可以更快速、更准 确地平衡压力,更有利于控制地表沉降。
5.1 泥水盾构的基本构造
5.1.2泥水盾构的系统构成及主要构造 下面以间接控制型泥水盾构为例,简要介绍泥水盾构的典型系 统构成。泥水盾构由以下五大系统构成: (1) 盾构掘进系统:一边利用刀盘挖掘整个开挖面,一边推进盾 构向前掘进。 (2) 泥水循环系统:将膨润土浆液送至开挖面,保持开挖面稳定, 并把泥水仓里的渣土通过管道以泥浆的形式泵送到地面处理厂 。 (3) 管片衬砌和物料运输系统:运输管片和其他材料,并把管片 安装到位、成形。
泥水平衡盾构泥水压力控制课件
2.泥水平衡的适用范围 在软弱的淤泥质黏土层、松散的砂土层、砂砾层、 卵石砂砾层、沙砾和硬土等地层，尤其适用于地 层含水量大、上方有大水体的越江隧道和海底隧 道的施工采用泥水平衡式盾构。
适用的具体地质情况：
（1）隧道上方有江、河、湖、海等大水体 地层； （2）由粘性土、砂性土、粉土等多层互层 构成的地层； （3）滞水砂层及其他松散地层； （4）高水压层和高承压水地层； （5）砾石直径不大但砾石数量多的地层。
11.管路延长时的泥水压力调节
在盾构推进过程中，进排泥管路需不断
伸长，管阻亦随之增大。为了保证保证切 口水压力稳定和管道中恒定的流速，排泥 泵转速应随时做相应改变，因而排泥泵必 须自动调整。当泵满足不了要求，必须增 加泵的数量，做好各个泵之间的协调和自 动化控制。为了保证切口泥水压力和盾构 掘进质量，在进、排管路上分别装设流量 计和密度计，及时检测，及时反馈数据， 调节水压。
切口泥水压力应介于理论计算值上下限 之间，并根据地表建筑物的情况和地质条 件做适当调整。
①切口水压上限值的计算 Pfu=P1+P2+P3
=rw×h+K0[(r- rw) ×h+r×(H-h)]+20
式中：Pf1 ,P2—分别指切口水压力下限值、主动土压力（kPa） P1 ,P3—分别指地下水压力、变动土压力（kPa） Ka—主动土压力系数 Cu—土的粘聚力
3.主要特点 （1）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，无需用气压法施工；
（2）泥水压力传递速度快而均匀，开挖面平衡 土压力的控制精度高，对周边开挖土体干扰少， 地面沉降量的控制精度高；
（3）盾构出土由泥水管道输送，速度快而连续； 减少了电机车的运输量，施工速度快；
适用的具体地质情况：
（1）隧道上方有江、河、湖、海等大水体 地层； （2）由粘性土、砂性土、粉土等多层互层 构成的地层； （3）滞水砂层及其他松散地层； （4）高水压层和高承压水地层； （5）砾石直径不大但砾石数量多的地层。
11.管路延长时的泥水压力调节
在盾构推进过程中，进排泥管路需不断
伸长，管阻亦随之增大。为了保证保证切 口水压力稳定和管道中恒定的流速，排泥 泵转速应随时做相应改变，因而排泥泵必 须自动调整。当泵满足不了要求，必须增 加泵的数量，做好各个泵之间的协调和自 动化控制。为了保证切口泥水压力和盾构 掘进质量，在进、排管路上分别装设流量 计和密度计，及时检测，及时反馈数据， 调节水压。
切口泥水压力应介于理论计算值上下限 之间，并根据地表建筑物的情况和地质条 件做适当调整。
①切口水压上限值的计算 Pfu=P1+P2+P3
=rw×h+K0[(r- rw) ×h+r×(H-h)]+20
式中：Pf1 ,P2—分别指切口水压力下限值、主动土压力（kPa） P1 ,P3—分别指地下水压力、变动土压力（kPa） Ka—主动土压力系数 Cu—土的粘聚力
3.主要特点 （1）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，无需用气压法施工；
（2）泥水压力传递速度快而均匀，开挖面平衡 土压力的控制精度高，对周边开挖土体干扰少， 地面沉降量的控制精度高；
（3）盾构出土由泥水管道输送，速度快而连续； 减少了电机车的运输量，施工速度快；
泥水盾构
中交隧道局南京纬三路过江通道
双管片行车
双管片行车作为管片运输系统中重要设备，最大起重 量为40T，每次可搬运两块管片，节省管片运输时间。 工作时，由2#台车后端起吊，通过台车内部运输至前 端，将管片放置在单管片接收平台上。整个运输过程可 以实现人工及半自动两种控制方式。
中交隧道局南京纬三路过江通道
中交隧道局南京纬三路过江通道
中交隧道局南京Leabharlann 三路过江通道制浆系统 全自动制浆系统QZJ-200从上料（水）、称重、搅 拌到输送全过程均为自动控制运行（亦可人为干预）， 具有制浆速度快，浆液搅拌均匀等特点。通过上位机预 设定水灰比，可灵活配制从1.05～1.20g/cm3之间不同 密度的浆液。制浆时间可调，每个制浆周期耗时最多 3～5分钟。足以满足应急补浆所需。
单管片行车
该行车位于1#台车后部，主要用于油脂搬运及接受 平台上管片的转移，最大起重量为20T，每次可起吊一 块管片。当行车起吊接收平台上放置的管片时，运用液 压油缸实现管片开启和闭合，运用旋转马达将管片整体 旋转±90°。通过液压系统还可以调整管片位置精度，并 放置在管片供给装置末端接收段。
中交隧道局南京纬三路过江通道
中交隧道局南京纬三路过江通道
3 泥水处理系统 2
筛分 压滤系统 制浆系统 调浆系统
中交隧道局南京纬三路过江通道
筛分
泥浆处理系统由筛分系统、压滤系统、制浆系统、 调浆系统等构成，通过管路连接使各系统单元组合在一 起，达到盾构机泥水循环泥浆指标要求的目的。
本项目泥水处理系统采用型号为ZX-3000筛分处理 设备，总机泥水处理量为3×1000m3/h，筛分设备分 为三个泥水处理单元，每个单元又由9个框架3层结构构 成，设备总重量108t，装机功率1500KW。筛分设备结 构图如下。
5 隧道与洞室工程 泥水盾构工法ppt课件
概括地说，泥水加压盾构是在盾构前部 增设一道密封隔舱板，把盾构开挖面与 盾构后面和隧道空间截然分开，使密封 隔舱板与开挖面土层之间构成密封泥水 舱
在泥水舱内充以压力泥浆，刀盘浸没在 泥水舱中任务，由刀盘开挖下的泥土进 入泥水舱后，经刀盘切削搅拌和搅拌机 搅拌后构成稠泥浆
稠泥浆经过管道排送到地面，排出的泥 浆作分别处置，排除土碴，对余下的浆 液进展粘度、比重调整，重新送入盾构 密封泥水舱循环运用。
3〕混合型盾构中的水力盾构方式
在水力盾构根本概念的根底上，欧洲人设计了 一种根据地量变化情况而进展开挖面支撑方式 转换的混合型盾构。
混合型盾构可转变成泥水方式、土压平衡及紧 缩空气方式等。在盾构机运转过程中根据需求 可以完成从一种方式到另一种方式的转换，因 此其运用范围较广。
在已有的混合型盾构的工程运用例子当中，大 多数都是运转在水力盾构方式下而无需转换到 别的方式，所以也习惯地将它们归类为或称之 为水力盾构。
70年代日本污水管隧道
20km
2〕水力盾构〔欧洲体系〕
与日本的地质条件相比,在欧洲那么不同地点 差别很大，因此水力盾构的根本原理对地质的 适用范围就更灵敏。水力盾构适于一切松散地 层,如加装另外的安装还能用于岩层。
水力盾构很突出的部分是用沉浸墙隔分开挖室 〔在液体支护的隧洞开挖面附近,支护压力由 后腔的气囊调整〕以及有单独固定幅条的开式 星型刀盘。
为了搬掉妨碍物或在刀盘上进展修缮及 维护任务，开挖室中的悬浮液可以被排 出并由紧缩空气取代。悬浮液在开挖面 处构成的滤饼或泥膜层及其密封效应， 使得可以单独用紧缩空气支护隧洞开挖 面。
当与空气接触时，膨润土饼层会减薄， 为了限制漏气，应每隔一段时间对膨润 土饼层进展更新，如向隧洞开挖面放射 膨润土或将膨润土液满溢开挖室。
在泥水舱内充以压力泥浆，刀盘浸没在 泥水舱中任务，由刀盘开挖下的泥土进 入泥水舱后，经刀盘切削搅拌和搅拌机 搅拌后构成稠泥浆
稠泥浆经过管道排送到地面，排出的泥 浆作分别处置，排除土碴，对余下的浆 液进展粘度、比重调整，重新送入盾构 密封泥水舱循环运用。
3〕混合型盾构中的水力盾构方式
在水力盾构根本概念的根底上，欧洲人设计了 一种根据地量变化情况而进展开挖面支撑方式 转换的混合型盾构。
混合型盾构可转变成泥水方式、土压平衡及紧 缩空气方式等。在盾构机运转过程中根据需求 可以完成从一种方式到另一种方式的转换，因 此其运用范围较广。
在已有的混合型盾构的工程运用例子当中，大 多数都是运转在水力盾构方式下而无需转换到 别的方式，所以也习惯地将它们归类为或称之 为水力盾构。
70年代日本污水管隧道
20km
2〕水力盾构〔欧洲体系〕
与日本的地质条件相比,在欧洲那么不同地点 差别很大，因此水力盾构的根本原理对地质的 适用范围就更灵敏。水力盾构适于一切松散地 层,如加装另外的安装还能用于岩层。
水力盾构很突出的部分是用沉浸墙隔分开挖室 〔在液体支护的隧洞开挖面附近,支护压力由 后腔的气囊调整〕以及有单独固定幅条的开式 星型刀盘。
为了搬掉妨碍物或在刀盘上进展修缮及 维护任务，开挖室中的悬浮液可以被排 出并由紧缩空气取代。悬浮液在开挖面 处构成的滤饼或泥膜层及其密封效应， 使得可以单独用紧缩空气支护隧洞开挖 面。
当与空气接触时，膨润土饼层会减薄， 为了限制漏气，应每隔一段时间对膨润 土饼层进展更新，如向隧洞开挖面放射 膨润土或将膨润土液满溢开挖室。
4泥水盾构作业指导书
新建北京至沈阳铁路客运专线京冀段泥水盾构作业指导书2015年月日发布 2015年月日实施京沈客专泥水盾构施工作业指导书1．试用范围适用于京沈客专泥水盾构施工作业2．作业准备（1）在前一环掘进结束后（或某段相同地质地层），由技术负责人向当班泥浆工程师下达书面技术交底；同时泥浆工程师也应及时掌握盾构机掘进前方地层的地质情况，读懂地质报告中的地层信息。
当班工程师明确交底要求泥水指标后，向现场操作工班下达技术指令。
有关泥水管理的操作人员应熟悉泥水设备操作要领及泥水指标测定方法。
（2）现场泥水工程师根据技术交底设置的泥水指标参数与现有泥水指标作出判断：如不达标，则立即对泥浆进行调整，至达到要求为止。
在此过程中，可与盾构机司机配合启动P1泵，对调浆池泥浆进行循环并检测P1泵吸口实际进浆比重，以减小泥水分层给泥水指标测定带来的误差。
（3）在前一环掘进结束后，当班机械工程师根据机修班的设备检查报告判断设备状况是否满足下一环掘进需要。
如不达标，立即检修；如设备正常，进行常规维保。
（4）当班泥浆工程师根据渣场存渣量及沉淀池沉淀厚度判断是否需要清理：如需清理，立即通知调度协调清理出渣。
（5）当班泥浆工程师根据技术交底熟悉地层，了解详细的掘进地层地质断面报告，根据下一环的地质信息准备新浆（如不需要，则不用制备），并依据可能的出渣情况设定分离设备的运转模式。
（6）在泥水指标调整完成及设备维保（检修）完成后，巡视泥水保障设施：保证清水池液位；保证各泥浆池内无杂物；保证各个阀门、管道正常；保证设备电力供应正常。
（7）掘进前具体检查项目见表2-1。
表2-1掘进前泥水厂巡检项目表3．技术要求3.1泥水管理目标（1）在掘进过程中，能保证各泥浆泵及分离设备的正常工作，能满足掘进需要，并快捷有效的分离出掘进的渣土；准确反馈出掘进地层地质信息。
（2）在掘进结束后，泥浆能有效悬浮泥水仓及泥浆管路内的残余渣土，防止淤积；在掌子面形成致密的泥膜,确保掌子面的稳定；在下一环掘进开始前,通过调浆确保泥浆能满足掘进所需的性能和方量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、泥水盾构施工技术 3、功能组成
(1) 盾构掘进系统 掘进系统包括泥水加
压平衡盾构掘进部分和 使其运转的动力设备、 装载动力设备以及与掘 进机同时前进的后方车 架。泥水加压平衡盾构 掘进部分由刀盘、盾壳 、刀盘动力驱动马达、 推进千斤顶和管片拼装 机等设备组成。
右图是Φ6260 泥水平 衡式盾构机主体结构简 图
一、泥水盾构施工技术 3、功能组成 (2) 泥水加压和循环系统
泥浆循环模式包括： ①旁通模式（待机模式）：拼装管片时用，将开挖面的
泥浆隔离； ②开挖模式：通过流量泵来控制泥浆的压力、流量； ③反循环模式：泥浆逆向流动，在开挖室堵塞或清理管 路时使用； ④隔离模式：与地面泥浆系统完全隔离，在管路延伸时 使用； ⑤长时间停机：开挖室保压、此时泥浆液面自动校正。
左 图 为 新 浆 制 作 流 程 图
一、泥水盾构施工技术 3、功能组成
(3) 控制系统（含自动导向系统）
泥水加压式盾构法, 是用泥水加压密闭的开挖面, 不能直观目视开挖面状态及切削状况。为此, 采用 PLC控制管理送排泥状态、开挖面泥水室压力以及 泥水处理设备等运转状况来进行推测, 以便及时处理 突如其来的异常情况。泥水加压式盾构的控制管理 系统, 不是单纯的信息中心, 而是作为整体运转所不 可缺少的一个体系。将这些信息集中在一起并迅速 作出反应的某一处理称为中央控制, 操作人员的操作 技能是兼下达土木、电气、机械等综合判断指令的 技术于一体, 并在数据分析中起到显著的作用。
②及时把切削土砂形成的混合泥浆输送到地面进行 分离和处理，再将回收的泥浆调整利用。
③泥水系统与盾构机的选型、掘进速度、地质条件 等紧密联系在一起的，不同的地质工况条件取决 了不同的泥水系统模式。
一、泥水盾构施工技术 1、原理
泥水加压式盾构开挖面土体是依靠泥水 压力对开挖面上的水土压力发挥平衡作用以 求得稳定。泥水压力主要是在掘进中起支护 作用。
一、泥水盾构施工技术 3、功能组成
(2) 泥水加压和循环系统 泥水加压平衡盾构的特征之一是将泥水送往开挖
面, 通过对开挖面加压使其达到稳定, 并用流体输送砂 土。泥水通过泥浆泵进行循环、加压、流体输送土砂 、泥水分离后重新循环到开挖面, 这一系统称为泥水 加压、循环系统。
泥水加压、循环系统的控制包括：
盾构施工技术
现代盾构机主要分为土压平衡式、泥 水平衡式、硬岩式、复合式等类型。传统 的盾构施工法大多有赖于气压、降水、注 浆加固等措施来对付不稳定地层的局面, 而泥水加压式盾构是用泥浆加压确保切削 面稳定, 用管道输送代替轨道出土, 加快 了掘进速度, 改善了劳动条件和施工环境, 能较好地稳定开挖面和防止地表隆陷, 成 为当今一种划时代的盾构新技术。
一、泥水盾构施工技术
1、原理 2、适用条件 3、功能组成 4、施工工艺流程
一、泥水盾构施工技术
1、原理
泥水加压式盾构是在机械切削式盾构的前部 刀盘后侧设置隔板, 它与刀盘之间形成泥水压力室, 将加压的泥水送入泥水压力室, 使泥水对切削面上 的土体作用有一定压力, 来达到开挖面的稳定。盾 构推进时由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的 泥水分离系统, 待土、水分离后, 再把滤除切削土砂 的泥水重新压送回压力室, 如此不断循环完成切削 、排土、推进。因为是泥水压力使切削面稳定平衡 的, 故称泥水加压平衡盾构法,简称泥水盾构。
一、泥水盾构技术 二、泥水平衡盾构机操作 三、操作质量控制 四、掘进中常见问题的处理
1、原理 2、适用条件 3、功能组成 4、施工工艺流程 1、泥浆粘度控制 2、泥浆循环系统控制 3、盾构机姿态控制 4、其他操作 1、管片选型控制 2、管片拼装控制 3、注浆控制 1、盾尾漏浆处理 2、地表沉降处理 3、渗漏水处理
泥浆循环模式的选择；
泥浆循环参数的选择；
泥浆中碎石的处理；
管路的延伸。
一、泥水盾构施工技术 3、功能组成
(2) 泥水加压和循环系统
该系统需要达到以下两个目的:
①流体输送掘削出来的土砂(含砾石);
②控制开挖面水压的稳。
泥水在盾构机至泥水处理系统之间的循环是 由泥水输送系统实现的, 盾构机开挖下来的土砂进 入切削仓, 经搅拌后的高密度泥水由泥水泵泵送至 泥水处理系统, 在泥水场进行处理, 通过一次分离 设备和二次分离设备将土砂从泥水中分离排除, 分 离后的泥水经调整密度, 粘度等指标后再泵回开挖 面, 如此循环。
一、泥水盾构施工技术 2、适用条件
泥水加压平衡盾构工法采用泥水加压平衡刀盘 切削面, 能使开挖面保持稳定, 确保隧道施工安全, 具有对地层扰动小和沉降小等优点。
泥水平衡式盾构机工作特点：适应土层为中细 砂、粗砂和砂砾石等各类软土地层。最适宜于开挖 区难以稳定、滞水砂层、含水量高的松软粘性土层 及隧道上方有水体的场合。
此外, 由于泥水中的粘粒受到上述压力 差作用在开挖面形成一层泥膜, 对提高开挖 面的稳定性起到极其重要的作用, 尤其在均 匀系数较小的砂层中的稳定作用尤为显著。
一、泥水盾构施工技术 1、原理
支护泥水在泥水盾构掘进中起着重要作用：
①在开挖面土体表面形成泥膜，泥膜厚度随渗透时 间增加而增加，从而有效提高渗透抵抗力。 ② 支承、稳定正面开挖面土体。 ③盾构借助泥水压力与正面土压产生泥水平衡效 果，有效支承正面土体。 ④对刀盘和刀头等切削设备有冷却和润滑作用。
一、泥水盾构施工技术 2、适用条件
泥水盾构对硬岩也有较强的适应性：◇ ⑴泥水盾构可以降低施工风险 ⑵采用泥水盾构能使现场施工条件要求 降低：
一、泥水盾构施工技术 3、功能组成
泥水加压平衡盾构机主要由五大系统组成: (1)盾构掘进系统; (2)泥水加压和循环系统; (3)控制系统; (4)泥水分离处理系统; (5)壁后注浆系统。
20世纪60年代英国隧道专家建议在隔舱板前用喷水“水力盾 构”，但水不能支护开挖面，无法阻止开挖面不停地流动。
20世纪70年代日本的泥水盾构机
日本的大直径泥水平衡盾构机
一、泥水盾构施工技术 1、原理
泥水系统的作用
①及时向开挖面密闭舱提供掘进施工需求的泥浆， 用优质膨润土配制的泥浆的比重、粘度等技术指 标必须满足在高透水砂层中形成泥膜和稳定开挖 面的要求；