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盾构与掘进机施工——泡沫改良剂盾构教研室主讲：赵涛THESHIELD＆TBMCONSTRUCTIONTECHINQUE1

泡沫改良剂目录CHAPTER01常见改良剂02泡沫改良剂

泡沫是泡沫剂（表面活性剂）用水稀释后再和压缩空气（泡沫剂：水：压缩空气=1：9：90，体积比）经过盾构机泡沫系统充分混合后产生的，由于泡沫具有较好的充填作用且主要成分是空气，置换了渣土中的一部分水分，填充了部分孔隙，使得混合土体密度减小，并减小了颗粒之间的接触，起到一定的润滑作用，降低了接触面的粗糙度，使摩擦系数降低，降低渣土的粘附性。泡沫混合土具有一定的弹性，能维持土舱内必要的土压，并使其均匀变化防止产生较大的起伏。02泡沫图示为中铁系列盾构机，在刀盘面板、土仓内及螺旋输送机内均设置有泡沫口。02泡沫系统图示为中铁系列盾构机，在刀盘面板、土仓内及螺旋输送机内均设置有泡沫口。02泡沫系统（1）泡沫系统简介泡沫的组成90%以上是空气，泡沫混合液含量仅占10%不到，这两种成分必须经过计量后注入泡沫发生器，并且要根据推进速度、地层情况、土仓压力等相关参数及时进行调整。在控制室里操作人员可通过操作有关的可控球阀将泡沫通过相关入口注入到刀盘前方、土仓和螺旋输送机，刀盘前有八个泡沫喷嘴，土舱里有四个泡沫喷嘴，螺旋输送机前后两端各有四个泡沫喷嘴。90%空气1%泡沫剂压缩空气系统泡沫发生器02泡沫系统（2）泡沫系统原理简图02泡沫系统泡沫剂存放区02泡沫系统刀盘泡沫口试喷视频泡沫液储存罐泡沫发生器02泡沫系统（3）泡沫的形态及性状02泡沫系统（3）泡沫的形态及性状FER=V压缩空气/V泡沫剂水溶液，FER值越大，说明泡沫越“干”或越“稠”，FER值一般取6~15.02泡沫系统（4）加注泡沫的作用1.润滑作用，气泡包围土体，减小土体与土仓面板的摩擦力，降低刀盘扭矩。2.稳定土舱压力。因泡沫中的气泡具有可压缩性，能减少土舱压力的波动性。3.改善土体流塑性，可降低土体粘性，增加土体流动性。4.阻水性，因气泡填充了土体颗粒间隙，使其渗透性减小，止水性增强。02泡沫系统（5）使用泡沫的优缺点优点：科学应用泡沫剂做到适时、适量的注入泡沫剂，能有效的改善土压平衡式盾构土仓内土体的状态，使“结泥饼”、“堵塞”、“喷涌”等问题少发生或不发生；土体不易固结排水；土体处于较理想塑性流动状态；土体具有较低的透水性缺点：泡沫应用于盾构施工中有着不同的目的，所以对泡沫剂优劣性判定不易掌握，需结合工程使用泡沫的目的而言。同时泡沫性能的发挥是与原状土体的性质密切相关的，所以判断泡沫效果应该考虑所应用的土质参数，同样的泡沫

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