大直径泥水盾构的多级泥水处理技术.ppt
大型泥水盾构施工中的泥水处理
大型泥水盾构施工中的泥水分离处理系统第一章绪论一、泥水加压式盾构及其泥水分离处理系统概述盾构法施工已有 余年历史，随着科学水平的不断提高，盾构技术也得到不断发展和完善。
至今，盾构已发展成为软土地层修建隧道的一种专用施工机械，盾构施工法也已成为当今城市隧道和地铁工程中不可缺少的一种施工法。
为了满足城市隧道建设的地表沉降控制和加快施工速度，泥水加压式盾构逐渐发展并成熟，泥水加压式盾构用泥浆代替气压，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。
年，上海采用直径 泥水加压式盾构，成功穿越 浅覆土河床和 超浅覆土软土地层，完成延安东路南线水底公路隧道施工，标志着中国隧道施工技术已达到国际先进水平。
近来，上海市相继开始建设大连路和复兴东路越江隧道工程，并采用直径 泥水加压式盾构施工，为该施工工艺在软土地基中施工提供了广阔的舞台。
泥水加压式盾构是在机械掘削式盾构的前部刀盘后侧设置隔板，它与刀盘之间形成压力室，将加压的泥水送入泥水压力室，当泥水压力室充满加压的泥水后，通过加压作用和压力保持机构，来谋求开挖面的稳定。
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。
在地面调整槽中，将泥水调整到合适地层土质状态后，由泥水输送泵加压后，经管路送到开挖面泥水压力室，泥水在稳定开挖面的同时，将刀盘切削下来的土砂搅成浓泥浆，再由排泥泵经管路输送到地面。
被送到地面的泥水，根据土砂颗粒直径，通过一次分离设备和二次分离设备将土砂分离并脱水后，排去分离后的水，经调整槽进行再次调整，使其成为优质泥水后再循环到开挖面。
二、泥水平衡机理及指标、泥水平衡机理泥水平衡盾构是在切削刀盘与隔板之间形成的密封舱中，注入满足施工要求压力的泥浆，使其在开挖面形成泥膜，支承正面土体，并由安装在正面的大刀盘切削土体表层泥膜，由刀盘开口进入密封舱与泥水混合后，形成高密度泥浆，由排泥泵及管道输送至地面进行处理，整个过程通过建立在地面中央控制室内的泥水平衡自动控制系统统一管理。
大直径泥水盾构的多级泥水处理技术PPT培训课件
隔膜泵入料
与压滤机闭路控制。
充分满足脱水过程中的低压力、大流量; 高压力、小流量的工艺要求。
扬程高。
高保压性能，可长时间保压，对压滤机 、隔膜泵本身无损害。
与主机同一动力源，不需要额外的动力 驱动。
吹风阀组
采用侧向吹风，高压风穿透滤饼 进行气水置换，进一步降低滤饼 水份。
采用反向吹风清洗滤布、清洗效 果好、滤布使用寿命长。
二级脱水筛
a.属我公司独有的二级脱水技术，采用 高频振动电机提供振动力，对超细颗粒 脱水分离具有显著效果。 b.振动筛可变角度范围为-5°至+2°。
c典型的筛面尺寸有：长 x 宽(单位:米) 1.5x3.0、1.8x3.3、2.1x3.6。 d.出渣含水率≤25%，可直接运输。
振动电机：国际知名品牌，意大利VENANZETTI 。该电机防护等级IP66，可全天候室外作业。
由底流口排出的浆液含水率约50%，进入位于下方的一级脱水筛，经一级 脱水筛脱水后，将含水率降至≤ 25%，并由一级脱水筛前方排出。
一级旋流器
HC系列旋流器为我公司自主研发, 经过国内外多个现场的成功使用， 积累了丰富的经验。。
a.旋流器采用独特双锥角设计。 b.采用全耐磨橡胶内衬，厚度20mm，使 用寿命长。 c.旋流器切割点74μm。 d.分离效率85%以上。
筛网：PU材料，高耐磨性。高韧性以及独特的 锥角设计不易堵塞网孔。
控制系统
a.整套控制系统由可编程序控制器（PLC）做为系统核心控制部件， 具有三种控制模式，触摸屏、工业计算机及本地控制箱。 b.系统可实时采集并显示电压、电流、流量等数据。 c.随时监控整个系统的工作状况。
触摸屏
本地控制箱
工业计算机
2605.5米
泥水盾构操作及常见问题处理方法PPT幻灯片课件
1
一、泥水盾构简介 二、泥水盾构的结构原理 三、泥水盾构各系统的组成 四、泥水盾构地质适应范围 五、泥水盾构操作技术 六、泥水盾构常见问题处理方法
2
泥水加压平衡盾构（slurry pressure balance shield）， 简称SPB盾构或泥水盾构。是在机械式盾构的前部设置隔板，与 刀盘之间形成泥水仓,开挖面的稳定是将泥浆送入泥水仓内，在 开挖面上用泥浆形成不透水的泥膜，通过该泥膜的张力保持水 压力，以平衡作用于开挖面的土压力和水压力。开挖的土砂以 泥浆形式输送到地面，通过泥水处理设备进行分离，分离后的 泥水进行质量调整，再输送到开挖面。
计有中心冲刷装置外，在外环隔板上也
冲
刷
配有冲刷装置，保证刀盘背部所有开口
覆
盖
都有喷口能够覆盖到。冲刷装置为由扬
所
有
程70m高压冲刷泵提供高压泥浆（泵出
滚
刀
口压力可调）。泥岩地段连续使用，在
轨
迹
其他地段间断使用。根据已有施工以验
，只要进浆压力大于泥水仓压力3bar，
即可将冲洗浆液送到刀盘背部，防泥饼
效果较好。
由于盾构直径 小长度长，则 必然灵敏度差 主动铰接力1200T ，所以必须设 置铰接油缸， 以提高盾构动 作的灵敏度， 满足本工程的 最小曲线半径 的掘进要求。
中盾和尾质铰接处采用两道双唇密 封，密封性能可靠
10
2.4 盾尾密封
泥水盾构盾尾设置4道密封刷，提高了盾尾 密封性能。
11
2.5 气垫仓底部冲刷装置
15
2.9 液压泵站
液压站采用力士乐远 程动态恒压变量泵，位 于二号拖车上，控制阀 采用电液换向阀进行方 向的切换，每组控制阀 组配有电比例流量、压 力阀，可以对推进方向 进行精确调整。破碎机 设计独立的液压泵站。
盾构法施工技术讲义课件图文并茂(2024)
施工安全与风险控制
阐述盾构法在该复杂地质条件下隧道 工程中的施工安全措施和风险控制方 法。
06
总结与展望
回顾本次课程重点内容
盾构法施工基本原理
盾构法施工流程
介绍了盾构法施工的基本原理，包括盾构 机的构造、推进系统、出土系统等。
利用盾构机上的导向系统，实时监测掘进方向，通过纠偏装置进 行纠偏，确保隧道轴线精度。
管片拼装与防水措施
管片选型与拼装
01
根据设计要求选择合适的管片类型，按照拼装顺序进行拼装，
形成隧道衬砌。
防水措施
02
在管片拼缝处设置橡胶止水带、嵌缝材料等防水措施，确保隧
道防水效果。
管片背后注浆
03
在管片背后进行注浆，填充管片与地层之间的空隙，提高隧道
对未来盾构法施工技术发展的展望
技术创新
随着科技的不断进步，盾构法施工技术将不断创新，例如 研发更高效的盾构机、优化施工流程等，以提高施工效率 和质量。
智能化发展
未来盾构法施工技术将更加注重智能化发展，例如引入人 工智能、大数据等技术，实现自动化施工和智能化管理。
绿色环保
随着环保意识的提高，未来盾构法施工技术将更加注重绿 色环保，例如减少施工噪音、降低能耗等，以实现可持续 发展。
盾构法施工流程与步骤
施工前准备工作
01
02
03
地质勘察
对施工区域进行详细的地 质勘察，了解地层分布、 岩土性质、地下水位等。
设计方案
根据地质勘察结果，制定 盾构机选型、施工参数、 管片设计等方案。
施工场地准备
平整场地、搭建临时设施 、准备施工材料等。
超大直径泥水盾构到达施工技术
超大直径泥水盾构到达施工技术杨纪彦(中铁十四局集团有限公司,济南 250014)摘要:超大盾构的到达施工作为盾构施工的重要环节,工艺复杂,风险巨大。
以南京长江隧道为例,阐述洞前水泥搅拌桩加固、降水、冷冻及工作井内灌水(土)等综合施工措施,成功实施了浅覆盖、强透水地层条件下大直径泥水盾构机的接收,可为类似工程提供借鉴。
关键词:超大直径盾构;到达;施工技术中图分类号:U 455 文献标志码:B 文章编号:1672-741X (2009)05-0548-04Case Study on Arri vi n g Constructi on Technology of Slurry Shi eldMachi n e with Super 2l arge D i a meterY ANG J iyan(The 14th B ureau of China R ail w ay Construction Corporation,J inan 250014,China )Abstract:A s one of the crucial p r ocedures of shield boring,the arriving of shield machineswith super 2large dia meters is comp licated in technol ogy and has great risks .Taking the arriving of the shield machine for Nanjing Yangtze R iver Tun 2nel as an exa mp le,the author p resents the comp rehensive constructi on measures,including the portal secti on reinf orce 2ment by m ixing p iles,de watering,freezing and water &s oil filling in shield arriving shaft .The above measures guaran 2tee the safe arriving of the super 2large dia meter slurry shield under the conditi on of shall ow cover and highly per meable gr ound .This paper can p r ovide reference f or si m ilar p r ojects in the future .Key W ords:shield machine with super 2large dia meter;arriving;constructi on technol ogy0 引言超大直径盾构施工技术在我国刚刚起步,多学科交叉,技术含量高。
大型泥水盾构节能环保型泥水处理施工工法(2)
大型泥水盾构节能环保型泥水处理施工工法大型泥水盾构节能环保型泥水处理施工工法一、前言大型泥水盾构是一种常用的地下隧道施工方式，它可以在城市地下进行快速、安全、高效的隧道开挖工作。
然而，传统的泥水处理方法存在着能源浪费、环境污染等问题。
为了解决这些问题，大型泥水盾构节能环保型泥水处理施工工法应运而生。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析，以及一个工程实例。
二、工法特点大型泥水盾构节能环保型泥水处理施工工法的特点如下：1. 节能环保：采用高效的泥水处理设备和工艺，使废水净化处理率达到90%以上，实现了废水的高效再利用。
2. 降低成本：通过节约能源、减少废水排放等措施，能够显著降低施工成本。
3. 提高效率：工法采用先进的设备和技术，能够加快泥水处理过程，提高施工效率。
4.保护环境：工法能够有效减少废水排放，减少对周围环境的污染。
三、适应范围大型泥水盾构节能环保型泥水处理施工工法适用于各类地下隧道施工，包括公路隧道、铁路隧道、地铁隧道等。
四、工艺原理大型泥水盾构节能环保型泥水处理施工工法通过以下技术措施实现高效的泥水处理：1. 分段处理：将泥水处理过程分为粗处理和精处理两个阶段，分别采用不同的设备和工艺进行处理。
粗处理主要通过沉砂池、搅拌装置等设备去除较大颗粒的泥沙杂质，精处理主要通过过滤装置、活性炭吸附等设备去除微小颗粒和有机物。
2. 循环利用：将处理后的清水再次循环使用，减少新鲜水的使用量，并通过添加药剂消毒来保证水源的清洁。
五、施工工艺大型泥水盾构节能环保型泥水处理施工工法主要包括以下施工阶段：1. 开挖准备：清理施工现场，安装泥水盾构机和相关设备。
2. 泥水处理系统搭建：搭建泥水处理系统，包括泥水处理设备的安装和管道连通。
3. 泥水处理施工：将泥水从隧道内通过泥水系统送往泥水处理系统，经过粗处理和精处理后，再送回隧道内循环使用。
超大直径泥水盾构掘进施工泥水控制技术要点分析
超大直径泥水盾构掘进施工泥水控制技术要点分析发布时间：2023-02-02T01:13:38.882Z 来源：《中国科技信息》2022年9月第18期作者：邓俊，南东伟，王高翔[导读] 在经济的牵引下，公路隧道项目增多，公路隧道工程中邓俊，南东伟，王高翔中交天和机械设备制造有限公司南京分公司，江苏南京 211800摘要：在经济的牵引下，公路隧道项目增多，公路隧道工程中，起支撑作用的技术便是盾构掘进施工技术。
结合现有经验可知，该技术具备诸多优点，例如安全保障好、成型质量高以及施工周期短等。
正是因为如此，盾构法应用价值高，广泛运用在隧道工程。
本文将以珠海兴业快线为例，探究超大直径泥水盾构法泥水技术关键点，在此基础上围绕泥水控制技术展开研究。
关键词：技术要点；盾构掘进；隧道施工；超大直径泥水平衡盾构机0引言：在城市交通体系中，运用盾构施工技术，可减少资源浪费，提高隧道施工效率，确保项目稳定运行状态，掘进技术的全面推广,十分有利于推动城市基础建设。
1盾构施工技术介绍实际上，公路项目中实施的盾构掘进施工技术，属于全机械化施工模式的主要内容，是盾构法施工的核心技术。
施工操作中，需要盾构技术人员精准把控施工进度，实现盾构机科学有效掘进，并依托盾构机外壳和拼装成型的整环管片，形成完整的隧道支撑体系，来确保隧道上方原封地层的稳定状态，不会出现坍塌等地质问题。
另外在开挖时，盾构机刀盘选型和刀具的配置也不容忽视，它将发挥最重要的作用，在盾构司机的操控下，对土体进行开挖，精准控制泥水环流系统，将掘进时切屑下来的渣土通过泥水盾构机泥水环流系统泵送至洞外。
与此同时，控制盾构机推进油缸在后部加压顶进。
2工程案例兴业快线（南段）二标主线盾构隧道从银桦路工作始发井至板樟山工作接收井。
区间长度约 1740m，顶覆土厚度 9.8~41.3m。
最小竖曲线半径为1500.00m，最大竖曲线半径为2500.00m。
主线为双向四车道，设计速度60km/h。
泥水平衡盾构泥水压力控制课件
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；
- 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)。
筛网：PU材料，高耐磨性。高韧性以及独特的 锥角设计不易堵塞网孔。
控制系统
a.整套控制系统由可编程序控制器（PLC）做为系统核心控制部件， 具有三种控制模式，触摸屏、工业计算机及本地控制箱。 b.系统可实时采集并显示电压、电流、流量等数据。 c.随时监控整个系统的工作状况。
触摸屏
本地控制箱
工业计算机
滤饼
三、台山核电泥水处理系统完好 率和运行成本分析
设备完好率
2010年7月份-2011年4月份 盾构机掘进时间： 泥水分离系统故障停机时间： 泥水处理系统完好率：
103744分钟； 1315分钟； 98.4%
设备运行成本分析
2010年7月份-2011年4月份
1. 掘进环数：
1737环
2. 掘进里程：
制、调浆设备
功能：
对未达标或量不够的盾构掘进所需的浆液进行调整和补充，以达到 盾构所需浆液的技术指标和所需的用量。
制浆设备
由新浆制备槽、新浆泵、新浆搅拌器、新浆贮存槽、CMC搅拌槽、 CMC搅拌器、CMC泵、阀等组成。
调浆设备
由调整池、调整池搅拌器、调整泵、剩余池、剩余池搅拌器、剩 余泵、清水池、清水泵等组成。
由底流口排出的浆液含水率约50%，进入位于下方的二级脱水筛，经 二级脱水筛脱水后，将含水率降至≤ 25%，并由二级脱水筛前方排出。
二级旋流器
二级旋流采用国际知名品牌 美国KREBS GMAX系列的旋流器。
当入旋流器浆液比重为1.2-1.3时，能将其浓缩 至1.5-1.8.
a.整体采用特殊耐磨橡胶制成，使用 寿命长。 b.旋流器切割点20μm。 c.分离效率90%以上。
制、调浆原理图
压滤设备
特点
结构简单，运行稳定可靠，维修、维护方 便。 主机设计年限达20年以上。 装机功率小，例如一台过滤面积为230m2 压滤机并配置两台80m3/h入料隔膜泵，该入 料隔膜泵与主机采用同一动力源，装机总功 率仅为37kw，实际使用功率为额定功率的80% 以下。 立式双油缸加三角曲柄装置 独特的滤室同步入料，入料速度快，成饼 均匀。 快速分段打开
2605.5米
3. 配件消耗总价：
181382元
4. 配件消耗成本（元/米）：69.6元
四、设备优化升级
目的： 1、持续地提高设备性能，最大化满足复杂的地质
对泥水处理设备的性能要求。 2、不断降低设备的投入以及运行成本。
提纲
1、大块分离机开发使用 2、振动筛加宽加长设计 3、振动筛角度调整 4、筛网改造 5、一级旋流 6、工艺流程调整 7、设备整体结构调整
2、特点：高频振动、可变角 度。
现场粗筛安装实例
特点： 1、可变角度，角度变 化范围-3°至+15°。 2、独特的双层式设计 ，分离效能更高。 3、高频振动。 4、装机功率低，振动 马达使用寿命长。
处理的渣土情况
粘土
花岗岩
一级分离
1、由一级旋流器、一级脱水筛组成。 2、功能：
一级旋流器的切割点设定为74微米，即由一级旋流器将浆液中大于74μm 的颗粒分离出，并由一级旋流器的底流口排出。
二级脱水筛
a.属我公司独有的二级脱水技术，采用 高频振动电机提供振动力，对超细颗粒 脱水分离具有显著效果。 b.振动筛可变角度范围为-5°至+2°。
c典型的筛面尺寸有：长 x 宽(单位:米) 1.5x3.0、1.8x3.3、2.1x3.6。 d.出渣含水率≤25%，可直接运输。
振动电机：国际知名品牌，意大利VENANZETTI 。该电机防护等级IP66，可全天候室外作业。
1、大块分离机的开发使用 目的：
在粘土地质层，泥渣在进入粗筛前，先由大 块分离机进行初步分离，去除大块粘土，可使粗 筛在粘土地质层分离更加细化，有效降低后续脱 水筛处理量。
隔膜泵入料
与压滤机闭路控制。
充分满足脱水过程中的低压力、大流量; 高压力、小流量的工艺要求。
扬程高。
高保压性能，可长时间保压，对压滤机 、隔膜泵本身无损害。
与主机同一动力源，不需要额外的动力 驱动。
吹风阀组
采用侧向吹风，高压风穿透滤饼 进行气水置换，进一步降低滤饼 水份。
采用反向吹风清洗滤布、清洗效 果好、滤布使用寿命长。
由底流口排出的浆液含水率约50%，进入位于下方的一级脱水筛，经一级 脱水筛脱水后，将含水率降至≤ 25%，并由一级脱水筛前方排出。
一级旋流器
HC系列旋流器为我公司自主研发, 经过国内外多个现场的成功使用， 积累了丰富的经验。。
a.旋流器采用独特双锥角设计。 b.采用全耐磨橡胶内衬，厚度20mm，使 用寿命长。 c.旋流器切割点74μm。 d.分离效率85%以上。
一级脱水筛
a.振动筛可变角度范围为-5°至+2°。 b.典型的筛面尺寸有：长 x 宽(单位:米) 1.5x3.0、1.8x3.3、2.1x3.6。
c.出渣含水率≤25%，可直接运输。
二级分离
1、由二级旋流器、二级脱水筛组成。 2、功能：
二级旋流器的切割点设定为20微米，即由二级旋流器将浆液中大于 20μm的颗粒分离出，并由二级旋流器的底流口排出。
提纲
一、泥水处理系统的作用 二、泥水处理系统的组成及工作原理 三、设备完好率和运行成本分析 四、设备优化升级
一、泥水处理系统的作用
提供泥水盾构掘进施工所需的合格浆液。
将盾构切削下的土砂与泥浆混合物进行分离和处理，泥浆 回收调整利用。
剩余泥浆进行固液分离，滤液水循环利用，达到零排放。
二、泥水处理系统的组成
泥水分离部分 制、调浆部分 压滤部分
泥水分离部分
1、大块分离机 2、粗筛 3、一级分离 4、二级分离
泥水分离部分
泥水分离设备
组成： 1、粗筛 2、一级分离： 一级旋流器+一级脱水筛 4、二级分离： 二级旋流器+二级脱水筛
泥 水 分以上颗 粒，渣土含水率≤25%，满足 直接运输。
隔膜式滤板
结构稳定可靠。
压榨压力高，可达0.6—1.0 MPa。
隔膜寿命大于3年。
隔膜与滤板为分体式，更换简单、费 用低。
APN18SL40M型压滤设备全景图：左边是主机，右边是隔膜泵。
1、压紧滤板 2、压滤 3、一次吹风
压滤设备工作过程
4、挤压
6、二次吹风
5、隔膜压榨
7、卸饼
现场采集的滤液水 固含率≤2g/L 现场采集的滤饼 含水率≤25%