泥水盾构膨润土制浆计算
泥水盾构出渣量及出浆比重计算
长沙市南湖路湘江隧道泥水盾构泥水处理对于泥水平衡盾构掘进来说，最重要的一点就是保持进出浆动态平衡，以及掘进速度与进出浆比重匹配。
一泥水动态平衡进（出）浆流量为Q,进浆比重ρ1，出浆比重ρ2，掘进速度ν，盾构直径为D，围岩比重ρ3,不同岩层原状土比重分别ρa3,ρb3,ρc3.....，下面为正常掘进动态平衡式：(1)Q-进（出）浆流量，单位m3/hρ1-进浆比重,单位,KG/m3ρ2-出浆比重单位,KG/m3ν-掘进速度,m/h 盾构机的掘进速度一般情况都是mm/min,而不是m/hρ3-围岩比重,KG/m3D-盾构外壳直径,m此计算式表示单位时间匀速掘进一定进尺，实际出渣量、理论出渣量与进出浆比重的匹配关系。
二盾构掘进状态1 按掘进状态是否连续可分为正常掘进状态和非正常掘进状态。
1）正常掘进状态正常掘进状态为在掘进施工中建立科学合理的泥水压力，并保证进浆泥浆具有良好的携渣性能，各项指标均符合要求，掘进当中不出现压力非正常波动情况，按照方案设定速度保持相对均匀速度连续掘进，掘进中盾构机相关设备运转正常，不出现停机情况。
2）非正常掘进状态非正常掘进状态是因为某些因素如泥浆站泥浆池满浆、设备故障导致掘进不连续,此种不连续掘进状态增加了非正常的工序如泥水管循环?掘进速度的变化不利于出渣判断。
三掘进出渣量计算及相关参数泥水盾构掘进中出渣的多少关系到地表沉降、隧道成型及隧道稳定。
所以在掘进中如何科学合理的控制出渣尤为重要，下面根据掘进参数对出渣量的相关问题的进行分析。
1 出浆比重计算根据以上计算式(1)可得出浆比重：ρ2=(2)=（3）进（出）浆流量为800m3,ρ1=1.30KG/m3，中风化圆砾岩ρ3=2.43KG/m3,盾构外壳直径为11.65m，掘进速度取ν=10 mm/min,即ν=0.6 m/min，得：ρ2==1.49KG/m3 此处的掘进的速度的单位应当为mm/min 或者为m/h,应当保持单位的统一性；还有盾构机在正常掘进的时候的流量绝对不会是800 m3根据以上计算与实际掘进中实测进出浆泥浆比重相符合。
泥水盾构泥水管理
泥水盾构泥水管理由于泥水平衡盾构机是靠泥浆带动渣土输送，因此泥浆的质量是顺利掘进的一个重要因素。
泥水添加材料主要有水、膨润土、CMC、纯碱等，根据不同的地层采用不同的配合比。
泥水性能主要有比重、粘度、含沙量、屈服值、析水量和PH值等几个指标。
泥水具体配料的确认必须根据掘削地层的土质条件确定1. 膨润土膨润土是泥水主材黏土的补充材料。
膨润土通常是以蒙脱石为主要成分的黏土矿物，其相对密度为2.4~2.9，液限为330%~600%，遇水体积膨润10~15倍；另外，其颗粒表面带负电，易与带正电的地层结合形成优质泥膜。
2. CMCCMC是材料、树皮经化学处理后的高分子糊，溶于水时呈现极高的黏性，故多用来作增黏剂。
CMC主要用于砂砾层中，有降低滤水量和防止逸泥的作用，也可抵抗阳离子污染。
3. 纯碱碳酸钠，又称苏打，俗名纯碱，外观为白色粉末或细粒结晶，味涩，相对密度为2.532，易溶于水，其水溶液水解呈碱性，有一定的腐蚀性。
纯碱的作用是增加泥水的活性，以降低泥水的密度和黏度。
4. 水在使用地下水和江河水的场合下，事先应进行水质检查和泥水调和试验，必须除去不纯物质，调整PH值。
5. 砂盾构在卵石层中掘进时，因地层的有效空隙直径大，故需在泥水中添加一定的砂，以便填充掘削地层的孔隙。
泥水性能指标：1.比重泥水的比重是一个主要控制指标。
掘进中进泥比重不易过高或过低，过高将影响泥水的输送能力，降低掘进速度；过低则不利于开挖面的稳定。
通过设置在送排泥管处的差压式密度计和γ射线密度计自动测量循环泥浆比重，泥浆试验中是用泥浆天平测量。
2.粘度泥水的粘度是另一个主要控制指标。
从土颗粒的悬浮性要求及泥水处理系统的配套来讲，要求泥水的胶凝强度（静切力）适中；从流动性考虑，运动粘度不宜过高。
考虑到泥水处理系统的自造浆能力，随着在粘土层中推进环数的增加，泥浆越来越浓，比重也呈直线上升，其相应的漏斗粘度也会表现上升，但并非说明泥浆的质量越来越高。
膨润土造浆率
膨润土造浆率膨润土是一种天然的粘土矿物，具有独特的物理和化学性质，因此在许多领域都有广泛的应用。
在钻井和采矿行业中，膨润土被用于制造泥浆，这种泥浆具有很好的悬浮性和稳定性，能够有效地保护井壁和矿洞的稳定性。
本文将详细介绍膨润土造浆率的计算方法、影响因素以及提高造浆率的方法。
一、膨润土造浆率的计算方法膨润土造浆率的计算方法通常是根据膨润土和水混合后所形成的泥浆体积来确定的。
具体来说，膨润土造浆率是指一定量的膨润土与一定量的水混合后，所形成的泥浆体积与所用的膨润土质量的比值。
计算公式如下：造浆率（m3/t） = （V泥浆 / V膨润土）× 100%其中，V泥浆为膨润土与水混合后所形成的泥浆体积，V膨润土为所用膨润土的质量。
二、影响膨润土造浆率的因素1．膨润土的种类和性质：不同种类的膨润土具有不同的性质和特点，因此其造浆率也不同。
一般来说，钠基膨润土的造浆率较高，而钙基膨润土的造浆率较低。
此外，膨润土的吸水性和膨胀性也会影响其造浆率。
2．水的质量：水的质量对膨润土造浆率也有很大的影响。
如果水中含有较多的杂质和矿物质，就会影响膨润土的吸水性和膨胀性，从而降低其造浆率。
因此，在制造泥浆时，应使用清洁的水源。
3．搅拌时间和速度：在混合膨润土和水时，搅拌时间和速度也会影响泥浆的质量和造浆率。
如果搅拌时间不足或搅拌速度过快，就会导致泥浆中存在气泡和固体颗粒，从而降低其悬浮性和稳定性。
因此，在制造泥浆时，应使用适当的搅拌设备和搅拌时间。
4．温度：温度对膨润土造浆率也有一定的影响。
在高温下，膨润土会更加吸水性和膨胀性，从而增加其造浆率。
而在低温下，膨润土的吸水性和膨胀性会降低，从而降低其造浆率。
因此，在制造泥浆时，应根据实际情况调整温度。
三、提高膨润土造浆率的方法1．选择合适的膨润土：在选择膨润土时，应根据实际情况选择适合的种类和性质。
一般来说，钠基膨润土的造浆率较高，因此应优先考虑使用钠基膨润土。
此外，还应选择具有良好吸水性和膨胀性的膨润土。
盾构废浆量计算
返回泥浆总颗粒量
每环返
符号
L d se Vs Vmax H ⍴SM QSM MSM w Q总 Qw a1 a2 Q1 Q2 Q旋流 Q0
a3
Q4 Q废 Q废环 V环 ⍴ V废
盾构废浆量计算表
计算公式
数值
= π*（d/2）^2
= Vs*60/100
= SE*Vmax = SE*Vmax*⍴SM
= MSM*（1-w） = MSM*w
= Q总*a1 = Q总*(1-a1)*a2 = Q1+Q2 = Q总-Q旋流
= Q旋流*（1-a3） = Q0+Q4 = Q废/H = Q废环/2.6
= （Q废环-V环）/（⍴-1）
2 12.83 129.28 3.5 2.1 1.05
2 271.50 542.99 22.82% 419.08 123.91
废浆公式⍴=[Q废环+(V废-V环)*1]/V废
项
实际进浆量
每环长
开挖直径
隧道截面积
掘进速度
每分钟速度 每小时速度
每小时掘进环数
天然密度
出渣方量
出渣重量
含水率
干矿量
水量
一级底流率
二级底流率(在一级的基础上产率)
一级底流干矿量
二级底流干矿量
合计旋流干矿量
返回泥浆池干矿量 同时，旋流后底流不是完全筛分，有部分头
透筛后也会返回泥浆池，结合工地经验数据
筛分效率 补偿返回泥浆池的颗粒
70% 10% 293.36 12.57 305.93 113.15
70%
91.78 204.93 195.17 75.07 1.25 480.42
计算表
单位 m3/h
盾构隧道施工泥浆处理过程数据计算方法探讨
F> !" 计算条件 长江隧道选用的泥水处理设备的分离粒径为 D? %1， 粒 级 <> <@D 11 以 上 颗 粒 的 净 化 除 砂 效 率 在 C?: 以上。计算时， 按照粒径 <> <@D 11 以上的颗粒 C?: 分离， 而粒径 <> <@D = <> <? 11 间颗粒分离 ;<: 的效率考虑。 F> ; 不同地层分离效率和全隧道综合分离效率确定 不同地层颗粒的分离效率及分离比例见表 ; 及图 !。 为方便对整个隧道的分离效率进行评估， 根据不 同地段的分离效率和其在全隧道的长度权重， 可测算 出全隧道的分离效率。经测算， 针对目前设备整个隧 道的综合分离效率 " 为 E<> @: 。
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!O 工程背景
武汉长江隧道是武汉市重要的过江通道， 位于武 汉长江一、 二桥之间。工程的主要结构物— — —穿越长 江的盾构隧道， 设置为双洞四车道， 东西线隧道长度分 别为 " ++& > 和 " +$’ >。隧道采用泥水平衡盾构施 工， 开挖直径 !!# (P >， 管片衬砌内径 !&# & >， 管片厚
膨润土造浆率测定方法探讨
膨润土造浆率测定方法探讨膨润土是一种常见的土壤改良材料，常用于土壤稳定或隔离、建筑材料和环境工程等方面。
浆率是指单位时间内混合设备的建筑材料搅拌次数，是反映混合设备工作效率的重要指标，受到建筑材料生产和应用领域的广泛关注。
因此，研究膨润土粘度对浆率的影响，探究膨润土造浆率测定的方法，对于提高膨润土应用效果和工艺优化具有一定的理论与实践意义。
本文从膨润土的性质、浆率测定的原理及方法出发，综述了影响膨润土造浆率的因素及浆率测定方法的优缺点，在此基础上提出了一种基于数字图像处理的膨润土造浆率计算方法。
一、影响膨润土造浆率的因素（一）膨润土的物理性质：膨润土由于其层状结构和吸附剂量大，所以具有较高的黏度。
而黏度对于水泥浆液的流动性是一种障碍作用，因此，通过加入分散剂等手段，改善膨润土粘度，对提高膨润土造浆率具有积极作用。
（二）混合设备的类型：特定的混合设备对浆率也会有影响，不同的混合设备的参数如速度、推动方式等均会对膨润土的造浆率产生影响。
（三）温度：温度对于水泥浆液的流动性有直接的影响，较高的温度可减少黏度，提升膨润土造浆率。
（四）掺和比：膨润土的掺和比即添加的比例会对浆率产生影响。
掺和比过低将无法达到稳定的颗粒分散状态，掺和比过高会增加造浆设备的工作量。
（五）施工条件：施工条件也对膨润土造浆率产生影响，如搅拌时间、搅拌顺序、水泥含量等。
从以上五点因素可以看出，实际膨润土造浆率会受到多种因素的影响，通过观察这些变量的变化情况，可以有效地提高膨润土造浆率的效率和稳定性。
二、浆率测定方法常见的膨润土造浆率测定方法包括流动表法、电子浆筒法、搅拌比表法和数字图像处理法等。
具体介绍如下：（一）流动表法：该方法即通过一定有条件的流量器量取混合材料，然后通过计算时间内的流量等综合数据来计算浆率。
（二）电子浆筒法：该方法是指先将混合材料加入浆筒内，然后通过电子浆计测定电子信号，最终获得浆率。
（三）搅拌比表法：该方法是指先确定水泥的含量，并测量一定时间内的搅拌次数，然后依据计算公式计算浆率。
土压平衡盾构机泥水制备方法
土压平衡盾构机泥水制备方法我折腾了好久土压平衡盾构机泥水制备方法，总算找到点门道。
最开始的时候，我真的是瞎摸索啊。
我就知道要把一些材料混在一起弄成泥水，但具体怎么做，完全没概念。
我首先想到的就是普通的土和水混合，我找了些工地上的土，然后就往一大桶水里倒。
结果呢，你猜怎么着，那土根本不溶解啊，就变成了一团糊，根本不符合要求。
这就是我犯的第一个错误，没搞清楚土的性质不能随便用。
后来我查了些资料，才知道不是简单的土加水就行的。
得找那种适合盾构机的土质，像是膨润土之类的。
于是我去专门找来了膨润土。
我想啊，这东西应该和水很好混合吧，就一股脑儿把膨润土倒进水里。
哎，问题又来了，倒得太猛了，成了一个个硬块在水里，很久才慢慢软化一些。
所以啊，倒膨润土得慢慢倒，这个可不能急，就像你冲奶粉一样，要是奶粉一下子倒很多，就容易结块。
在制作泥水的时候，比例也很重要。
我一开始完全不知道比例该是多少，试了好多次。
我先随便弄个比例，比如说膨润土和水1比10，发现太稀了，根本支撑不住盾构机的压力。
然后我就不断调整，1比5的时候，好像有点样子了，但是还不是最佳。
最后试到大概1比的样子，感觉差不多了。
这个过程中，光有膨润土和水还不行，还要加一些添加剂，像增稠剂之类的。
我开始还不确定加多少，少加的时候呢，泥水的粘性不好，多加一些，又怕影响其他性能。
我就一点一点加，每次加完搅拌均匀看看效果。
就这么反复尝试，跟做实验似的。
我还试过添加其他东西，比如沙子。
我觉得加沙子可以让泥水更有分量，可能对土压平衡有好处。
但是啊，又不能加太多，沙粒如果太大或者加太多了就会损害盾构机的刀具之类的部件，就像你吃饭，吃沙子是会磕到牙的。
所以控制沙子的粒径和添加的量是很关键的。
我经过多次试验后才找到一个合适的量，就是占总体积的百分之十左右比较好，而且粒径得比较小。
经过这么多尝试，我算是有点明白土压平衡盾构机泥水制备不是件简单的事儿，得慢慢来，一点一点去试每个环节，这样才能找到比较适合的方法。
盾构选型及参数计算方法
盾构选型及参数计算⽅法盾构选型及参数计算⽅法1.1、序⾔盾构是⼀种专门⽤于隧道⼯程的⼤型⾼科技综合施⼯设备，它具有⼀个可以移动的钢结构外壳（盾壳），盾构内装有开挖、排⼟、拼装和推进等机械装置，进⾏⼟层开挖、碴⼟排运、衬砌拼装和盾构推进等系列操作，使隧道结构施⼯⼀次完成。
它具有开挖快、优质、安全、经济、有利于环境保护和降低劳动强度的优点，从松散软⼟、淤泥到硬岩都可应⽤，在相同条件下，其掘进速度为常规钻爆法的4～10倍。
较长地下⼯程的⼯期对经济效益和⽣态环境等⽅⾯有着重⼤影响，⽽且隧道⼯程掘进⼯作⾯⼜常常受到很多限制，⾯对进度、安全、环保、效益等这些问题，使⽤盾构机⽆疑是最好的选择。
些外，对修建穿越江、湖、海底和沼泽地域隧道，采⽤盾构法施⼯，也具有⼗分明显的技术和经济优势。
采⽤盾构法施⼯，盾构的选型及配置是隧道施⼯中关键环节之⼀，盾构选型应根据⼯程地质⽔⽂情况、⼯期、经济性、环境保护、安全等综合考虑。
盾构的选型及配置是⼀种综合性技术，涉及地质、⼯程、机械、电⽓及控制等⽅⾯。
1.2盾构机选型主要原则1.2.1盾构的选型依据盾构选型主要应考虑以下⼏个因素：1）⼯程地质、⽔⽂条件及施⼯场地⼤⼩。
2）业主招标⽂件中的要求。
3）管⽚设计尺⼨与分块⾓度。
4）盾构的先进性、适应性与经济性。
5）盾构机⼚家的信誉与业绩。
6）盾构机能否按期到达现场。
1.2.2 盾构的型式1）敞开式型盾构敞开式型盾构是指盾构内施⼯⼈员可以直接和开挖⾯⼟层接触，对开挖⾯⼯况进⾏观察，直接排除开挖⾯发⽣的故障。
这种盾构适⽤于能⾃⽴和较稳定的⼟层施⼯，对不稳定的⼟层⼀般要辅以⽓压或降⽔，使⼟层保持稳定，以防⽌开挖⾯坍塌。
有⼈⼯开挖盾构、半机械开挖盾构、机械开挖盾构。
2）部分敞开式型盾构部分敞开式型盾构是在盾构切⼝环在正⾯安装挤压胸板或⽹格切削装置，⽀护开挖⾯⼟层，即形成挤压盾构或⽹格盾构，施⼯⼈员可以直接观察开挖⾯⼟层⼯况，开挖⼟体通过⽹格孔或挤压胸板闸门进⼊盾构。
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泥水盾构膨润土制浆计算
本发明涉及盾构施工领域，尤其是涉及一种用于盾构施工的膨润土制浆控制系统及方法。
背景技术：随着国内城市地铁建设的兴起，盾构法隧道施工已经成为地铁隧道施工首选，国内也正在大力倡导本施工方法，尤其是在全断面无水沙层地况中盾构法施工优势更为明显。
在全断面无水沙层盾构施工过程中，为了控制施工过程中产生渣土的流塑性，及减少盾构刀盘的磨损，施工人员需要配制膨润土浆液。
目前膨润土浆液的制备大多采用人工搅拌配制的方式，由于人工操作的局限性，无法很好的控制膨润土浆液的配比质量和浆液产量，既影响盾构渣土改良的质量，也不能完全保证施工中膨润土浆液的供应。
技术实现要素：本发明的目的是提供一种用于盾构施工的膨润土制浆控制系统及方法，能够实现全断面无水沙层盾构施工中膨润土浆液的配比和产量控制，解决人工配制膨润土浆液所带来的浆液质量不稳定，浆液产量无法保证的问题，同时能够提高盾构渣土的流塑性，减少盾构刀盘的磨损程度。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于盾构施工的膨润土制浆控制系统，包括用于对搅拌罐液位进行检测并根据所述搅拌罐低中高三种液位输出不同信号的液位检测模块、为所述液位检测模块供电的电源模块和用于根据所述液位检测模块输出的不同
信号控制所述搅拌罐工作状态的继电器控制模块，所述液位检测模块和所述继电器控制模块相连接，所述液位检测模块包括金属液位计连接子模块、高液位检测子模块和中低液位检测子模块。