盾构机流体系统介绍.ppt

技术研发中心张阳2019年1月 盾构机流体系统介绍 固基修道履方致远 目录 1 主驱动润滑系统 2 盾尾油脂系统 3 集中润滑系统 4 同步注浆 二次注浆系统 5 泡沫系统 膨润土系统 6 冷却水 工业水 污水系统 7 压缩空气系统 8 二次通风系统 9 自动保压系统 10 泥水环流系统 类比人体的系统 润滑和油脂系统 机械结构和传动 液压传动系统 电气控制系统 泥水环流系统 空气和通风系统 水循环系统 泡沫膨润土系统 自动保压系统 流体系统涉及的介质种类众多 流体系统涉及的元件种类丰富 流体系统与机械结构 电气控制联系紧密 流体系统与现场施工和维修保养联系紧密 盾构机流体系统的主要特点 盾构机流体系统的介绍 作用 原理 介质 元件 控制 维保 目录 1 主驱动润滑系统 2 盾尾油脂系统 3 集中润滑系统 4 同步注浆 二次注浆系统 5 泡沫系统 膨润土系统 6 冷却水 工业水 污水系统 7 压缩空气系统 8 二次通风系统 9 自动保压系统 10 泥水环流系统 主驱动润滑系统 齿轮油在变速箱内对主轴承和传动齿轮进行润滑 油液温度会上升 主驱动运转时 产生的金属磨粒会夹杂在油液中 系统中 用齿轮泵将齿轮油油液从变速箱底部抽出来 经过过滤器 冷却器 对油液进行过滤和冷却 经过过滤和冷却的油液分配到变速箱上部的注入口 对润滑部位循环润滑 主驱动润滑原理 主驱动润滑系统 主驱动润滑系统图 主驱动润滑系统 1 齿轮油润滑泵启动2s后再启动刀盘驱动电机 2 调节流量阀 使主轴承滚珠的喷油压力为0 2MPa 3 温度超过60 时报警并停机 主驱动润滑系统的控制 主驱动润滑系统 壳牌OMALA可耐压齿轮油系列S2G220含义 S1入门级 S2主流 S3高级产品 S4合成油数字越大 级别越高 性能越好G 工业闭式齿轮油 220 40 的基础油粘度 齿轮油 主驱动润滑系统 壳牌OMALA可耐压齿轮油参数表 齿轮油 主驱动润滑系统 齿轮泵 内置吸油过滤器 防止齿轮的磨耗和损伤 延长泵的寿命 装有可调压力的阀门 减少电机及泵的负荷 安全使用 密封采用双重式 耐久性好过滤器 除泵吸口外 泵的出口配置了过滤器 滤芯为不锈钢金属网 同时 泵出口配置了管式冷却器 齿轮油泵模块 目录 1 主驱动润滑系统 2 盾尾油脂系统 3 集中润滑系统 4 同步注浆 二次注浆系统 5 泡沫系统 膨润土系统 6 冷却水 工业水 污水系统 7 压缩空气系统 8 二次通风系统 9 自动保压系统 10 泥水环流系统 盾尾密封系统 盾尾密封系统是利用多道盾尾钢丝刷与盾尾外壳 管片形成的密封腔 往密封腔中注入具有阻水能力的盾尾密封油脂 起到盾尾管片处与外界浆液层隔绝及润滑的作用 盾尾密封的原理 盾尾密封系统 密封盾尾与管片之间的间隙 阻止地层水 砂浆以及固体进入盾体 3道盾尾刷加1道止浆板 承压能力大于0 8MPa 盾尾刷 盾尾密封系统 盾尾油脂泵 压力传感器和气动球阀 盾尾密封系统图 盾尾密封系统 具备 手动 和 自动 两种模式 1 手动模式 选定注脂位置 并选择间歇运行或连续运行 2 自动模式 设定18处注脂位置各自对应的注脂时间 停止间隔时间 1个周期内停止时间 然后依次通过时间控制或压力控制自动注脂 3 手动模式运行有 连续 注入和 间歇 两种注脂模式 连续 连续注脂 间歇 注脂和停止交替运行 运行时间可在触摸屏上进行设定 4 盾尾润滑油脂泵的启动方法有 单独 和 联动 两种启动方式 单独 通过触摸屏上的开关单独启动盾尾润滑油脂泵 联动 与盾构机的掘进联动启动 5 注脂口为前排 开挖侧 6处 TGF1 TGF6 中排6处 TGM1 TGM6 后排6处 TGR1 TGR6 6 紧急停机时 各端口选择的阀都将强制进行关动作 盾尾密封系统的控制 盾尾密封系统 盾尾油脂 WR89 盾尾密封系统 盾尾油脂 WR90 盾尾密封系统 盾尾刷首次涂抹 CONDATWR90 具有良好的阻燃性 金属表面可粘性 可伸缩性 防水性等 涂抹在挡板及钢丝刷之间 涂抹在上部时 多次逐步加厚 防止坠落 消耗量 15kg 米 泵送盾尾油脂 CONDATWR89 具有良好的阻燃性 可塑性 自粘性 防水防漏浆性等 适于泵送 消耗量 0 9kg m2 盾尾油脂 盾尾密封系统 排量 100cc200cc增压比 63 168 1最大进气压力 5 0bar5 4bar 气动柱塞泵 盾尾密封系统 气动柱塞泵 目录 1 主驱动润滑系统 2 盾尾油脂系统 3 集中润滑系统 4 同步注浆 二次注浆系统 5 泡沫系统 膨润土系统 6 冷却水 工业水 污水系统 7 压缩空气系统 8 二次通风系统 9 自动保压系统 10 泥水环流系统 集中润滑系统 主驱动密封 中心回转密封 仿形刀密封 铰接密封 螺旋机驱动密封 破碎机 搅拌器密封 集中润滑系统 静密封 O型圈 方形圈 垫片 填料 螺纹 密封胶等 接触式密封 往复密封 动密封 非接触式密封 旋转密封 挤压密封 O型圈 填料等 唇形密封 Y型 V型 J型等 油封密封 机械密封 浮动密封 迷宫密封 气压密封 水力密封等 密封的分类 集中润滑系统 内外周密封采用两道聚氨酯型四指密封 一道橡胶的VD型密封 油脂为EP1 主驱动聚氨酯密封 集中润滑系统 内外周密封采用丁腈橡胶 油脂为EP0 主驱动橡胶密封 集中润滑系统 主驱动第一道密封为HBW 与渣土直接接触 后几道密封使用EP2油脂 主驱动HBW 橡胶密封 集中润滑系统 聚氨酯型采用两指密封 铰接密封 集中润滑系统 中心回转密封 集中润滑系统 螺旋机密封 集中润滑系统 外周密封 内周密封 铰接密封 中心回转和仿形刀密封 破碎机 搅拌器密封 润滑方式 单线润滑 集中润滑系统 外周密封 内周密封 铰接密封 中心回转密封 螺旋机密封 换向阀 润滑方式 双线润滑 集中润滑系统 外周密封 内周密封 螺旋机密封 中心回转密封 多点泵 气动补脂泵 润滑方式 多点润滑 集中润滑系统 密封间隙应在停机和现场组装时填充密封润滑脂 电气控制1 油脂泵不动作刀盘旋转无法启动 2 下述状态 警报会响起 a 油脂泵的液位在规定值以下 b 油脂泵的压力在规定压力以上 c 分配阀的循环周期在规定次数以下 供脂异常灯亮 d 补油泵的液位在规定值以下 3 油脂泵动作周期a 连续供脂 供脂泵一直启动 b 间歇供脂 供脂20s 停止3min 4 供脂控制a 压力传感器压力0 7MPa时 停止供脂 泵关闭 c LA得电 LB失电 LA失电 LB得电 泵间歇运行 单线润滑的控制 集中润滑系统 S2V2201含义 S1入门级 S2主流 S3高级产品 S4合成油数字越大 级别越高 性能越好V 采用锂 锂 钙混合和锂复合稠化剂 多功能 多用途 220 40 的基础油粘度1 稠度级别 数字越小锥入度越大 锥入度 是在规定重量 时间和温度的条件下 标准椎体利用其自重刺入润滑脂样品的深度 单位为0 1mm 锥入度反应润滑油脂的软硬程度 即稠度大小 稠度越小 越容易泵送 润滑脂 集中润滑系统 适用于EP2及以下的油脂 调节马达控件 如功率输入 马达速度 电流控制 信号输入等 适应环境和需求的变化 内置卸荷阀 安全高效 防护等级为IP69K 润滑泵 集中润滑系统 多点泵的原理是 电机经过涡轮蜗杆带动凸轮 再由凸轮带动泵柱塞单元来回运动 完成吸油压油的动作 柱塞单元可以是多个 以凸轮为中心 圆周分布 多点泵 集中润滑系统 压力油进入分配器后 分配器内部的柱塞在压力有的推动下依次动作 直到最后一个柱塞动作完成后 再循环动作 递进式分配器 集中润滑系统 双线式分配器是通过二条供油管交替压送润滑脂 实现定量给各润滑点供送润滑剂的分配器 双线式分配器 目录 1 主驱动润滑系统 2 盾尾油脂系统 3 集中润滑系统 4 同步注浆 二次注浆系统 5 泡沫系统 膨润土系统 6 冷却水 工业水 污水系统 7 压缩空气系统 8 二次通风系统 9 自动保压系统 10 泥水环流系统 同步注浆 二次注浆系统 即时注浆 同步注浆 二次注浆 单液注浆 双液注浆 注浆的目的充填盾尾间隙 防止地表沉降和管片的上浮 砂浆箱 砂浆泵 压力传感器和气动球阀 单液注浆 同步注浆 二次注浆系统 同步注浆 二次注浆系统 单液浆 同步注浆 二次注浆系统 注浆量 型号 KSP 12 2D 2ST注浆压力 最大6MPa 注浆流量 2 6m3 h 同步注浆 二次注浆系统 单液注浆泵 蘑菇头 同步注浆 二次注浆系统 单液注浆泵 注浆泵液压驱动 采用双联泵 电机功率为55kW 压力 12MPa 流量 通过比例流量阀调节冲程数 同步注浆 二次注浆系统 单液注浆泵 特点 1 有效控制管片的变形 提高管片衬砌的质量 2 初凝时间短 较好地避免浆液窜入土仓 地层等 注浆量少 一般在130 3 注浆比例可控 可以针对不同的地层调节硬化时间 4 保护盾尾刷 提高安全性 5 易堵管 清洗相对更加困难 同步注浆 二次注浆系统 双液注浆 A浆箱 B浆箱 双液注浆枪 双液注浆枪 切换球阀 同步注浆 二次注浆系统 双液注浆 同步注浆 二次注浆系统 双液注浆 内置式的注浆枪 同步注浆 二次注浆系统 双液注浆枪 外置式的注浆枪 通常叫做乌龟壳 同步注浆 二次注浆系统 双液注浆 同步注浆 二次注浆系统 双液注浆 同步注浆 二次注浆系统 双液注浆枪 同步注浆 二次注浆系统 双液浆 同步注浆 二次注浆系统 双液浆 由于双液浆的流动性较好 既可以采用砂浆车输送 也可以采用管道输送 同步注浆 二次注浆系统 双液注浆 二次注浆是通过管片吊装孔进行注浆 分为单液注浆和双液注浆 管片脱出盾尾几环后 以及控制管片上浮和地面沉降时 采用二次注浆 A液 B液 同步注浆 二次注浆系统 二次注浆 二次注浆泵是双缸双作用活塞泵 采用调速阀调节泵头的往复频率 同步注浆 二次注浆系统 二次注浆 目录 1 主驱动润滑系统 2 盾尾油脂系统 3 集中润滑系统 4 同步注浆 二次注浆系统 5 泡沫系统 膨润土系统 6 冷却水 工业水 污水系统 7 压缩空气系统 8 二次通风系统 9 自动保压系统 10 泥水环流系统 6m级盾构机 4个泡沫口 2个加泥口 8m级盾构机 6个泡沫口 4个加泥口 泡沫系统 膨润土系统 加泥泡沫系统 泡沫作用 1 改善碴土特性 使盾构前方土体均匀便于施工 2 稳定掌子面 3 降低土的渗透系数 起到隔水的作用 4 降低刀盘扭矩 减少机具磨损 5 减少土的粘性 防止 泥饼 现象 膨润土作用 1 渣土流动性增强 粘稠度降低 渗透性降低 2 降低刀盘和土仓粘住和堵塞的风险 3 增加盾构机在EPB模式下的压力稳定性 4 降低刀盘和螺旋输送机的驱动力矩 更经济 5 降低刀盘和螺旋输送机的功率损耗 泡沫系统 膨润土系统 加泥泡沫系统 泡沫是由发泡剂与水的混合液和压缩空气相混合 经泡沫发生器发泡成30 400um微细乳状泡沫 注入到掘削面和土仓 泡沫适用各种土体主要按土体的颗粒等级来 从粘土一直到卵石 颗粒越大 泡沫建议发泡倍率越高 泡沫系统 膨润土系统 泡沫作用 膨润土主要成分是蒙脱石 具有层状结构 易吸水膨胀 具有润滑性 可以在工作面形成低渗透性的泥膜 也可以改变土的和易性 提高砂土的流塑性 但是 膨润土处理设备昂贵 对环境有影响 泡沫系统 膨润土系统 膨润土作用 聚合物是一种长链分子有机物 可以单独使用 也可以和膨润土 泡沫混合使用 当聚合物与渣土混合时 聚合物分子会附着在土颗粒表面 将土颗粒粘结在一起 泡沫系统 膨润土系统 聚合物作用 添加剂的使用扩大了土压盾构机的适用范围 针对不同的地层特征可以选用不同类型的添加剂 针对特定的地层特点和施工困难 做试验确定合适的配比 泡沫系统 膨润土系统 添加剂的作用 加泥泵 泡沫发生器 加泥箱 泡沫螺杆泵 泡沫原液箱 空气流量调节 泡沫系统 膨润土系统 加泥泡沫系统图 手动模式 完全由盾构机司机手动调节水 气 泡沫的流量等 半自动模式 可预先设置好每个泵及气体调节器的参数 由系统自动配比 司机只需根据现场情况控制每路泡沫的开关 自动模式 根据土仓压力 掘进速度等 由系统自动控制 无需人为干涉 泡沫系统 膨润土系统 泡沫系统的控制 低脉冲可多级级联 提高输出压力流量可达150m3 hr柔性设计流体适应性好 兼容性好安装容易具自吸性低噪音螺杆可逆向运行价格便宜兼容性好能输送温度较高的流体 泡沫系统 膨润土系统 螺杆泵 可输送含有固体颗粒的流体可干运行适合剪切敏感性流体精确的计量性能 定量给料 1 没有轴封平滑的流体通道 无阀门 无死角 无密封管流体同机械部分和密封部件无接触容易安装 停机时间短 维护成本低唯一的消耗部件 新软管 新泵清洗简单且彻底 泡沫系统 膨润土系统 软管泵 结构紧凑可输送粘度很高的物料低噪声可用于灌装 精度可达98 高压力 可达到100 400Bar 泡沫系统 膨润土系统 活塞泵 低脉冲安装和维护方便 投加比例调节灵活 直接安装在供水管上 无须电力 而以水压作为工作的动力 精确的自动比例投加混合 不受水的流量压力波动影响外部调节比例 灵活方便 完整的定量投加及混合功能 泡沫系统 膨润土系统 水驱比例泵 主要作用是将泡沫混合液和空气充分混合 产生良好的发泡效果 泡沫系统 膨润土系统 泡沫发生器 目录 1 主驱动润滑系统 2 盾尾油脂系统 3 集中润滑系统 4 同步注浆 二次注浆系统 5 泡沫系统 膨润土系统 6 冷却水 工业水 污水系统 7 压缩空气系统 8 二次通风系统 9 自动保压系统 10 泥水环流系统 水系统 外循环水 内循环水冷却器 排污泵 外循环水 污水 水泵 驱动部电机 密封 齿轮油 液压油 变频器 空压机 泥浆泵 刀盘注水 冲洗 泡沫 轴封水 污水箱 潜污泵 隔膜泵 污水 污水 机内 盾尾 水泵 水泵 水箱 冷却水 工业水 污水 过滤器 电机 密封 齿轮油 台车元件冷却 板式换热器 冷却水泵 水系统 冷却水 工业水泵 刀盘注水 轴封水 过滤冷却 水缆卷筒 球阀冲洗 水系统 工业水 盾尾排水泵 防洪泵 污水渣浆泵 水系统 污水 外循环水一般要求软化 过滤处理 温度不超过25 内循环一般要求用蒸馏水或能防锈的其他液体 到寒冷地区工作的 必须根据当地最低气温加注相应的防冻液 水系统 内循环水和外循环水 离心泵是利用叶轮旋转而使水产生的离心力来工作的 渣浆泵与清水泵的主要区别在于叶轮不同 渣浆泵相比于清水泵 叶轮间隙较大 导致效率下降 水系统 卧式离心泵 立式多级离心泵体积小 扬程可以做到比较大 可以做到200 300m的扬程 水系统 立式多级离心泵 气动隔膜泵是以柔韧性的隔膜往复运动输送液体的泵 可以用于输送各种各样的液体 也可以用于输送含固体颗粒的液体 可以输送任何液体 适于各种应用场合 水系统 气动隔膜泵 潜污泵有排沙泵 污泥泵 泥浆泵等多种类型 专门为在恶劣环境中使用设计 水系统 潜污泵 换热效率高 板式换热器的传热系数K值可高达3000 7000w m 因此板式换热器只需要管式换热器的1 2 1 4即可达到同样的换热面积 在相同的传热系数的条件下 板式换热器的阻力损失可控制在管式换热器的1 3的范围内 板式换热器的结构紧凑和体积小 换热器的外表面也很小 因而热损失也很小 水系统 板式热交换器 管式换热器结构简单 造价低 流通截面较宽 易于清洗水垢 应用条件广泛 适用较大的压力 温度范围和多种介质热交换 相比于板换 传热系数较低 水系统 管式热交换器 水系统 水缆卷筒 目录 1 主驱动润滑系统 2 盾尾油脂系统 3 集中润滑系统 4 同步注浆 二次注浆系统 5 泡沫系统 膨润土系统 6 冷却水 工业水 污水系统 7 压缩空气系统 8 二次通风系统 9 自动保压系统 10 泥水环流系统 中交天和机械设备制造有限公司 气动阀组 过滤器 空压机 储气罐 冷干机 空气系统 空气系统 1 动作状态监视 无源信号 运转中 空压机运行中 空压机电机运行中和待机 待机中 空压机待机中 空压机运行 但电机不运转 异常 空压机故障和报警控制状态 远程控制和本地控制信号加卸载状态 空压机加载和卸载信号2 远程控制 无源信号 空压机远程启动 停止故障报警 空气系统 空压机的控制 空气系统 空压机 采用双螺杆空压机 可采用变频和工频 冷却方式分为风冷和水冷 空气系统 空压机 空气系统 空压机 空气系统 空压机的保养 主要组成部件 压缩机 气液分离器 冷凝器 膨胀阀 热气旁通阀 换热器 气水分离器 电子排水器等 空气系统 冷干机 储气罐起到缓冲 冷却和排污的作用 可减轻干燥机的负荷 使系统供气压力更均匀 储气罐在使用时定时排水 空气系统 储气罐 目录 1 主驱动润滑系统 2 盾尾油脂系统 3 集中润滑系统 4 同步注浆 二次注浆系统 5 泡沫系统 膨润土系统 6 冷却水 工业水 污水系统 7 压缩空气系统 8 二次通风系统 9 自动保压系统 10 泥水环流系统 向隧道内供给新鲜空气 排除有害气体 蒸汽 粉尘和烟雾等有害物质 使隧道内部空气的温度 相对湿度和流速达到规定标准 二次通风系统 二次通风系统 隧洞制冷系统主要元器件为制冷机组和空气冷却器 制冷机组产生的冷水通过冷冻水泵直接送到空气冷却器里面 空气冷却器通过风机的压入风把降温的空气吹进隧洞内强制散热 将隧道里面的空气变成冷风 降低盾构机工作区域温度 盾构机的工业用水将制冷机组的热量随热水回到地上水池 再输送到冷却塔 由冷却塔将热量转移到大气中 二次通风系统 冷却机组 二次通风系统 冷却机组 目录 1 主驱动润滑系统 2 盾尾油脂系统 3 集中润滑系统 4 同步注浆 二次注浆系统 5 泡沫系统 膨润土系统 6 冷却水 工业水 污水系统 7 压缩空气系统 8 二次通风系统 9 自动保压系统 10 泥水环流系统 自动保压系统 土压平衡盾构机的自动保压系统 泥水平衡盾构机的自动保压系统 进气阀 排气阀 减压阀 压力传感器 盘箱 气源处理单元 自动保压系统 自动保压系统 控制量 压力设定 被控量 气泡仓压力 负反馈 压力探测器 阀门开度 自动保压系统 单闭环负反馈系统 气源压力低反馈 LOOP1 LOOP2动作 远程 本地状态反馈 实际值反馈 设定值反馈 LOOP1 LOOP2选择 设定值 设定值 蜂鸣器复位信号 自动保压系统 自动保压系统远程控制 显示 操作 自动保压系统 自动保压系统本地控制 进排气阀的作用是通过调节阀门的开度控制空气的流量 主要由气动执行器 定位器 阀体及其他相关附件组成 执行器用于力的转换以及位移的转换 定位器用于控制阀门正反作用以及提高阀门调节精度 阀体用于将位移转换为阀芯和阀座间的流通截面积变化 自动保压系统 进排气阀 当阀门定位器的输入信号为0 6 0 2bar时 排气阀打开 当输入信号为0 6 1 0bar时 进气阀打开 随着气垫舱液位的波动 液位变低 进气阀工作 液位升高 排气阀工作 正是通过进气阀和排气阀的开闭 使气垫舱的压力始终稳定在设定值 自动保压系统 进排气阀 自力式减压阀 即利用空气系统自身的压力进行压力控制的减压装置 减压阀是由阀体和执行机构组成 执行机构分为膜片执行机构和带波纹管的执行机构 自动保压系统 减压阀 气源处理单元是将供气管路中的空气过滤减压后作为气垫舱控制系统的先导气路使用 一般包含过滤器和减压阀 自动保压系统 气源处理单元 盘箱集成了PI控制器 步进马达 压电转换模块等多种控制元件 是SAMSON系统的控制核心 自动保压系统 盘箱 控制器是气垫舱控制系统的关键和核心 起到分析 比较 运算 反馈的作用 控制器是把测量值和设定进行比较得出偏差 根据偏差大小和变化趋势 按PI控制规律进行运算后 输出相应的控制信号给定位器 自动保压系统 PI调节器 气垫舱的液位主要通过进排浆流量进行控制 采用高精度的液位计对盾构机的正常掘进是十分重要的 一般情况下 在盾构机的气泡仓内配置一套电容式的液位开关和两套导波雷达式的液压传感器 自动保压系统 液位传感器 目录 1 主驱动润滑系统 2 盾尾油脂系统 3 集中润滑系统 4 同步注浆 二次注浆系统 5 泡沫系统 膨润土系统 6 冷却水 工业水 污水系统 7 压缩空气系统 8 二次通风系统 9 自动保压系统 10 泥水环流系统 泥水环流系统 直接式泥水平衡盾构机 间接式泥水平衡盾构机 荷兰14 87m 上中路隧道 2004 军工路隧道 2006 上海长江隧道15 43m 2006 钱江隧道 2010 长江西路隧道 2011 沿江隧道 2016 外滩隧道14 27m土压 2007 迎宾三路 2009 南京纬七路隧道14 93m 2008 瘦西湖隧道 2013 芜湖城南隧道14 93m 2017 南京五桥夹江隧道15 46m 2018 虹梅南路14 93m 2012 珠海横琴隧道 2016 南京纬三路隧道14 93m 2011 武汉三阳路隧道15 76m 2015 香港屯门隧道17 6m 14m 2015 香港莲塘隧道14 1m土压 2015 上海北横隧道15 56m 2016 新西兰14 41m土压 诸光路隧道 2017 汕头苏埃通道15 01m 2017 深圳春风路隧道15 76m 2018 济南穿黄隧道15 76m 2019 南京和燕路隧道15 03m 2019 泥水环流系统 气泡仓 泥水仓 刀盘 泥水仓 刀盘 直接式与间接式泥水平衡盾构机 泥水仓 切换阀 分流器 直接式泥水平衡盾构机 泥水环流系统 泥水环流系统 泥水仓 排浆管 间接式泥水平衡盾构机 使泥水中的黏土颗粒通过切口土壤颗粒间的缝隙 胶体微粒再次充填缝隙 形成泥膜 使泥水压充分传达到切口土壤 切口土壤颗粒 泥水 切口土壤 黏土颗粒 胶体颗粒 浸透范围 泥水压 水压 静止土压 泥膜形成时间大概1 2s 泥膜 泥水环流系统 送泥水工程重在管理送泥比重1 15 1 25g cc漏斗黏度25s 45s塑性值6 15Ib 100ft2过滤水量 30分 30 40cc沙含量10vol 以下 包含大量颗粒 高比重 高黏度的泥水易形成泥膜 可有效的防止切口的坍塌 不过 高比重 高黏度的泥水在流动时受到的阻力大 增加流体输送设备的负荷 从而需要过剩的设备 导致工程量和工程经费的增加 泥水比重过低导致形成的泥膜量不足 切口容易坍塌 泥水的管理 泥水环流系统 间接式泥水环流系统配置了气垫舱 具备掘进 旁通 逆洗 长期停机等多种工作模式 可实现手动和自动两种控制模式 泥水系统的模式 泥水环流系统 用于盾构不进行开挖时执行其它功能 这个模式也用于当盾构从一种功能切换到另一种功能时 旁通模式 泥水环流系统 这个模式用于开挖时使用 根据气垫室里泥浆的液位以及所要求的排渣流量 对送泥泵P1 1和P2 1的转速分别进行调整 掘进模式 泥水环流系统 逆洗模式使开挖室里的泥浆逆向流动 仅用于一些特别的情况 特别是在开挖室内发生阻塞 或用于清理盾构内的排渣管道 为了不让泥浆充满开挖室 气垫压力与泥浆 气垫界面液位的控制仍需维持 逆洗模式 泥水环流系统 这个模式是自动控制的 此时所有泵都停止运转 开挖面压力由压缩气回路来控制 当气垫室泥浆液位低于预定的低限时 便进行校正 长期停机模式 泥水环流系统 流量为了保证盾构掘进速度 首先必须保证进 排浆量 进 排浆流量应根据泥水舱内液位以及盾构掘进速度 进行及时调整 当盾构掘进速度较高时 单位时间内切削下来的渣土量就多 此时应选择与之适应的进 排浆流量 以保证能够将切削的渣土及时排出 反之当盾构掘进速度较低时 可适当减小进 排浆流量 为保证开挖面的稳定 须将开挖面的变形 要控制在最低限度以内 所以泥水盾构施工的泥水比重控制尤为重要 比重高的泥水会使送泥泵处于超负荷状态 将招致泥水处理上的困难 同时容易引起刀盘结泥饼 堵舱等现象 而比重低的泥水虽具有减低泵的负荷等优点 但却产生了逸泥量的增加 推迟泥膜的形成 容易引起地面沉降 坍塌等现象 比重泥浆的进浆比重 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 气泡仓压力气泡舱压力的设定应综合考虑切口水压的上限值 下限值和极限分析值 由于切口水压的上限值与下限值数值相差范围较大 通常取两者的平均值作为参考值 同时 根据覆土厚度 为防止地层沉降或击穿 气垫舱保压值应根据切口水压力设定 最终气垫舱压力的设定值以切口水压中间部位的极限分析值为基准 同时考虑安全储备 预加4 10kPa左右浮动压力 泥水系统的参数控制 泥水环流系统 气泡仓液位液位的上升与下降 直观地反映出切口水压的波动 也客观反映出泥水舱内泥渣的堆积情况 注意观察液位的升降趋势 发现液位的升降趋势较大时 要及时通过调节进浆流量 出浆流量 掘进速度等参数 使液位升降趋势趋于稳定 为避免泥水舱压力波动太大 需要保证泥浆液位的相对稳定 液位的稳定则需通过调节进浆和排浆的流量差值来实现 进 排浆流量的调节 通过调整进浆泵和排浆泵的转速来实现 由于携带渣土的原因 进浆流量和排浆流量存在一定的差值 操作时 其流量调节基准是调节排浆泵的转速 在确保排浆流量能够达到盾构掘进携渣能力的前提下 根据液位变化 调节进浆流量 使液位保持在某一个相对的稳定位置 在盾构实际操作中 气垫舱的保压值通常是以开挖面中心的压力值来设定的 所以液位应该控制在50 左右波动范围 泥水盾构带压进舱作业时 为了便于进舱作业 需要将液位降低到可作业的位置 进舱液位根据工作需要而定 换切刀时液位可保持在55 以上 换滚刀 周边刮刀时 液位不高于40 具体操作为 1 开启排泥泵 排出气垫舱内浆液 同时对气垫舱补气稳定开挖舱压力 当气垫舱内液位降低到10 左右时 切换到旁通模式 同时开启人舱处的连通阀 使气垫舱内气体进入开挖舱 2 当气垫舱的液位上升时 重新切换到舱内循环模式 并保持液位处在进舱需求值范围内 3 待液位稳定后 关闭泥浆舱内循